汽车空调的制冷原理

学习目标了解冷循环的形成原理了解热力学的基础知识掌握汽车空调的制冷原理了解制冷剂和润滑油的基本知识

汽车空调的制冷原理汽车空调与家用空调相似，差别：1、汽车空调靠的是带传动；2、系统电源只有12V或者是24V;后者是标准电压。因此要认识汽车空调的制冷原理。一.制冷循环的形成

水表面的水分子克服水表面张丽飞离水面到达容器的上部的自由空间，液体蒸发；同时上部好动的水分会与水面碰撞后飞回水中，气体凝结。在流体通路中，若通道突然缩小，液体压力便下降，如果此时产生气体则总体积还要增大，这种变化称为节流，如图所示。（二）热力学基础知识在汽车空调制冷系统中的应用①汽车空调压缩机将制冷剂压缩，升高制冷剂压力，使其达到的饱和蒸汽温度，并进入冷凝器进行降温液化。②在冷凝器中，冷凝器风扇将制冷剂降温，使制冷剂温度达到饱和蒸汽温度以下而液化，放出大量的液化潜热，并排入大气中。③制冷剂经管道和干燥器，进入膨胀阀，膨胀阀将制冷剂节流→膨胀→降压，使制冷剂达到饱和蒸汽压力，并进入蒸发器进行汽化。④汽化的制冷剂在蒸发器中吸收大量的汽化潜热，将蒸发器周围的空气温度降低，低温空气在鼓风机的作用下，循环流入驾驶室，以降低驾驶室的空气温度。

⑤同时，蒸发器外表面温度降低，当低于空气中水蒸汽的饱和蒸汽温度时，水蒸汽液化成水排出驾驶室，使驾驶室湿度降低，达到除湿效果。

制冷装置由压缩机、冷凝器、贮液干燥器、或气液分离器、节流元件、蒸发器、制冷剂管路和风机等构成，将车室内的热量传递给室外环境的装置。暖风装置由汽车发动机提供的余热或独立燃烧器产生的热量作为热源，用于车厢内采暖及风窗玻璃除霜和除雾的热交换装置。汽车空调的组成汽车空调系统主要由制冷剂、压缩机、蒸发器、冷凝器、节流装置和辅助控制元件等组成。1、制冷剂

制冷剂(俗称冷媒)是制冷系统中的一种工作介质，通过自身的“相态”的变化来实现热交换，从而达到制冷的目的。首先了解氟里昂的定义，氟里昂是饱和烃类（碳氢化合物）的卤族衍生物的总称，是本世纪三十年代随着化学工业的发展而出现的一类制冷剂，它的出现解决了制冷空调界对制冷剂的寻求。从氟里昂的定义可以看出，现在人们所说的非氟里昂的R134a、R410A及R407C等其实都是氟里昂。

氟里昂能够破坏臭氧层是因为制冷剂中有CL元素的存在，而且随着CL原子数量的增加，对臭氧层破坏能力增加，随着H元素含量的增加对臭氧层破坏能力降低；造成温室效应主要是因为制冷剂在缓慢氧化分解过程中，生成大量的温室气体，如CO2等。根据氟里昂制冷剂的分子结构，大致可以分为以下3类：

1.氯氟烃类：简称CFC，主要包括R11、R12、R113、R114、R115、R500、R502等，由于对臭氧层的破坏作用以及最大，被《蒙特利尔议定书》列为一类受控物质。此类物质目前已禁止使用，在制造聚氨酯海绵的过程中，R11已由R141b作为过渡性替代品。2.氢氯氟烃：简称HCFC，主要包括R22、R123、R141b、R142b等，臭氧层破坏系数仅仅是R11的百分之几，因此，目前HCFC类物质被视为CFC类物质的最重要的过渡性替代物质。在《蒙特利尔议定书》中R22被限定2020年淘汰，R123被限定2030年，发展中国家可以推迟10年。3.氢氟烃类：简称HFC，主要包括R134a，R125，R32，R407C，R410A、R152等，臭氧层破坏系数为0，但是气候变暖潜能值很高。在《蒙特利尔议定书》没有规定其使用期限，在《联合国气候变化框架公约》京都议定书中定性为温室气体。我们目前所使用的所有制冷剂全部都是氟里昂制品，非氟里昂制冷剂到目前为止还没有研发出来。在新的制冷剂研发出来之前，我们所要解决的是空调机组选用那种制冷剂，对我们赖以生存的环境造成的破坏力相对小一些。我们应当明令禁止的应当是第1类产品，而不是第2类、第3类制冷剂。制冷剂R-134a的特性①物理性：无色、无味、无毒，不燃烧、不爆炸，常温下为气体。②传热性：热容大，传热性好。③相容性：与润滑油有相容性，与水不相容，因此，系统中不能混有水分，否则，水在系统中结冰会堵塞管道。④分子直径小：易泄漏，要求密封性高。⑤吸水性。制冷剂的使用注意事项①钢瓶储存：压力高，应避免震动撞击，防止受潮腐蚀。②远离热源：压力升高会使钢瓶炸裂。③避免接触皮肤：在皮肤上吸收大量热，易使手冻伤。④避开明火：不爆炸、不燃烧，但会分解出对人体有害的气体。⑤注意通风良好：制冷剂在大气中含量达到一定时，会使氧含量降低，